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锅炉系统介绍锅炉系统介绍 1 1、锅炉概述锅炉概述 锅炉是由一个锅炉是由一个“锅锅”和一个和一个“炉炉”组成的一种能量组成的一种能量转换设备。锅是蓄热和传送热能的设备，它通过介质水转换设备。锅是蓄热和传送热能的设备，它通过介质水和蒸汽，把炉所转化来的热能大量吸收并传递出去进行和蒸汽，把炉所转化来的热能大量吸收并传递出去进行使用。炉是化学能源物质进行能量转换的场所，并通过使用。炉是化学能源物质进行能量转换的场所，并通过受热面将热能传递给水和蒸汽，变成热能和动能并转送受热面将热能传递给水和蒸汽，变成热能和动能并转送出去加以利用。出去加以利用。第一章第一章 概述概述 锅锅炉炉锅炉本体锅炉本体辅助设备辅助设备锅炉机组锅炉机组锅炉的组成锅炉的组成送风机、引风机、燃料供应送风机、引风机、燃料供应及制备、除灰、除渣、测量及制备、除灰、除渣、测量与控制等与控制等锅炉的燃烧系统，用以完成煤的锅炉的燃烧系统，用以完成煤的燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成道、炉墙构架等非承压部件组成锅炉的汽水系统，用以完成水变锅炉的汽水系统，用以完成水变成蒸汽的吸热过程。由汽包、下成蒸汽的吸热过程。由汽包、下降管、联箱、导管及各热交换受降管、联箱、导管及各热交换受热面等承压部件组成热面等承压部件组成2 2、锅炉的分类、锅炉的分类 （一）按用途分类：有电站锅炉、工业锅炉和生活用（一）按用途分类：有电站锅炉、工业锅炉和生活用锅炉；锅炉；（二）按输出介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉、和（二）按输出介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉、和汽水两用锅炉；汽水两用锅炉；（三）按燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅（三）按燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉；炉；（四）（四）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾（流化床）炉。于二者之间的沸腾（流化床）炉。层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃炉煤、油气都可层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃炉煤、油气都可以燃烧。以燃烧。（五）（五）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。强制循环锅炉和复合循环锅炉。自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽水自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽水比重差。强制循环的动力主要来自于给水泵。而复合循环比重差。强制循环的动力主要来自于给水泵。而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重差，又有给水泵的动力。锅炉的动力既有来自汽水比重差，又有给水泵的动力。（六）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力（六）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力2.45MPa2.45MPa）、中压锅炉）、中压锅炉(压力压力2.94-4.9MPa)2.94-4.9MPa)、高压锅炉、高压锅炉（压力（压力7.84-10.8MPa7.84-10.8MPa）超高压锅炉（）超高压锅炉（11.8-14.7MPa11.8-14.7MPa）亚临）亚临界压力锅炉（界压力锅炉（15.7-19.6MPa15.7-19.6MPa）和超临界压力锅炉（压力）和超临界压力锅炉（压力22.022.0）室燃炉室燃炉 室燃炉所用燃料有煤粉、液体燃料和气体燃料，可室燃炉所用燃料有煤粉、液体燃料和气体燃料，可分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃料由输分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃料由输送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。层燃炉层燃炉 由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料，在炉排上形成燃料层，燃烧所需的空气由风机送入料，在炉排上形成燃料层，燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓，透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温燃料层下的送风仓，透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温烟气。烟气。注意：只能用固体燃料注意：只能用固体燃料沸腾炉沸腾炉 沸腾炉所燃用的煤被破碎成沸腾炉所燃用的煤被破碎成10mm10mm以下的颗粒，送入以下的颗粒，送入存有大量床料存有大量床料(灰颗粒或石英沙灰颗粒或石英沙)的炉炉床，炉床下部送的炉炉床，炉床下部送入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉床中翻滚浮动而呈床中翻滚浮动而呈“流态化流态化”燃烧，这样的料床称为鼓燃烧，这样的料床称为鼓床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。3 3、锅炉机组的容量、参数、锅炉机组的容量、参数 表示锅炉工作特性的基本参数，主要有锅炉的表示锅炉工作特性的基本参数，主要有锅炉的蒸发量蒸发量、压力、和温度三项。压力、和温度三项。一、一、额定蒸发量额定蒸发量 在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为热效率时所规定的蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/skg/s）注：热水锅炉容量为单位时间的产热量。单位为注：热水锅炉容量为单位时间的产热量。单位为MWMW（或万大（或万大卡卡/时）时）二二 压强压强压强：压强：垂直均匀作用在物体单位面积上的压力，称为压强。垂直均匀作用在物体单位面积上的压力，称为压强。用符号用符号P P表示。表示。常用单位常用单位MPaMPa。*压强一词一般在学术上应用，工程上我们习惯的把压强称压强一词一般在学术上应用，工程上我们习惯的把压强称为压力。为压力。常用压力间的换算关系：常用压力间的换算关系：1kgf/cm1kgf/cm2 2=0.098MPa=0.098MPa0.1 MPa0.1 MPa 1 MPa 1 MPa10.2 kgf/cm10.2 kgf/cm2 210 kgf/cm10 kgf/cm2 2绝对压力：绝对压力：以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力(P(P绝绝)。相对压力：相对压力：以当时当地的大气压力作为测量起点，也就是用以当时当地的大气压力作为测量起点，也就是用压力表测出的压力数值，故称为表压力或称为相对压力压力表测出的压力数值，故称为表压力或称为相对压力(P(P表表)。绝对压力和相对压力的换算关系：绝对压力和相对压力的换算关系：P P绝绝P P表表0.098MPa0.098MPa P P表表P P绝绝0.098MPa0.098MPa负压负压:表压小于表压小于0 0时的压力。时的压力。三三 温度温度温度温度:标示物体冷热的程度。标示物体冷热的程度。用符号用符号t t表示。表示。常用单位是常用单位是 温度是物体内部所拥有能量的一种体现方式，温度越高，温度是物体内部所拥有能量的一种体现方式，温度越高，能量越大。因此，在同一压力下，过热蒸汽就比饱和蒸汽能能量越大。因此，在同一压力下，过热蒸汽就比饱和蒸汽能够做出更多的功。够做出更多的功。在规定负荷范围内在规定负荷范围内长期连续运行长期连续运行应能保证的出应能保证的出口蒸汽参数。口蒸汽参数。额定蒸汽压力额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位（对应规定的给水压力），单位是是MPaMPa；额定蒸汽温度额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水（对应额定蒸汽压力和额定给水温度），单位是温度），单位是0 0C C锅炉的容量和参数锅炉的容量和参数额定蒸汽参数额定蒸汽参数压力级别压力级别参参 数数锅炉容量锅炉容量BMCRBMCR（t/ht/h）发电功率发电功率（MWMW）蒸汽压力蒸汽压力（MPaMPa）蒸汽温度蒸汽温度（）给水温度给水温度（）中压中压3.93.94504501501501721723535，65651301306 6，12122525高压高压9.99.9540540205-225205-225220220，4104105050，100100超高压超高压13.813.8540/540540/540220-250220-250420420，670670125125，200200亚临界亚临界16.8-18.616.8-18.6540/540540/540250-280250-2801025102520082008300300600600超临界超临界25-27.625-27.6545545545-545-605605605605267-302267-3021900-30331900-3033600600100010002525545/545545/545267-277267-2771650-26501650-2650500500，800800锅炉的容量和参数锅炉的容量和参数我国电站锅炉参数、容量系列我国电站锅炉参数、容量系列 锅炉内为什么会有压力呢？蒸汽锅炉是因为锅内的水锅炉内为什么会有压力呢？蒸汽锅炉是因为锅内的水吸收热量后，由液体状态变成气体状态，其体积增大很多，吸收热量后，由液体状态变成气体状态，其体积增大很多，由于锅炉是密闭的容器，因而限制了水汽的自由膨胀，结由于锅炉是密闭的容器，因而限制了水汽的自由膨胀，结果就使锅炉各受压部件受到了水汽压力的作用。而热水锅果就使锅炉各受压部件受到了水汽压力的作用。而热水锅炉内压力则来自高水位形成的静压力；强制循环采暖系统炉内压力则来自高水位形成的静压力；强制循环采暖系统的热水锅炉，其压力来源于循环泵的压力。的热水锅炉，其压力来源于循环泵的压力。4 4、锅炉型号、锅炉型号 燃料分类燃料分类 在在自自然然界界所所处处的的状状态态：固固体体（煤煤）；液液体体（原原油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气）油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气）获获得得方方法法：天天然然燃燃料料（未未加加工工）；人人工工燃燃料料（木炭、焦炭和石油制品）（木炭、焦炭和石油制品）用用途途：工工艺艺燃燃料料（炼炼焦焦、锻锻造造和和化化工工，焦焦结结性性好，杂质少）；动力燃料好，杂质少）；动力燃料通过燃烧释放热能的可燃物质通过燃烧释放热能的可燃物质第二章第二章 燃料及其燃烧特性燃料及其燃烧特性 可可燃燃元元素素 C C（固固定定碳碳和和挥挥发发分分中中的的C C）、H H、S S（可燃硫（可燃硫 和硫酸盐硫和硫酸盐硫 ）不可燃元素不可燃元素（内部杂质）（内部杂质）O O、N N 不可燃成分不可燃成分（外部杂质）（外部杂质）M M（内、外）、（内、外）、A A 可燃气体可燃气体 挥发分挥发分 煤的常规特性煤的常规特性煤中的氢、氧、氮、硫煤中的氢、氧、氮、硫与部分碳所组成的有机与部分碳所组成的有机化合物加热后分解化合物加热后分解,形成形成气体挥发出来气体挥发出来 煤的元素煤的元素 分析成分分析成分碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、氧、氧(0)(0)、氮、氮(N)(N)、硫、硫(S)(S)水分水分(M)(M)、灰分、灰分(A)(A)煤的工业煤的工业 分析成分分析成分水分水分(M)(M)、挥发分、挥发分(V)(V)、灰分、灰分(A)(A)、固定碳固定碳(FC)(FC)煤的元素分析与工业分析煤的元素分析与工业分析 收到基（收到基（arar）（原应用基（原应用基y y）以以入入炉炉煤煤（包包括括煤煤的的全全部部成成分分）为为基基准准 空气干燥基（空气干燥基（adad）（原分析基（原分析基f f）以以风风干干状状态态煤煤（除除外外部部水水分分）为为基基准准 干燥基（干燥基（d d）（原干燥基（原干燥基g g）以去掉全部水分煤为基准以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（干燥无灰基（dafdaf）（原可燃基（原可燃基r r）以去掉全部水分及灰分煤为基准以去掉全部水分及灰分煤为基准煤的常规特性煤的常规特性煤的成分计算基准煤的成分计算基准例题例题:已知已知MarMar、Mad,Mad,试将空气干燥基的各种成分试将空气干燥基的各种成分换算成收到基。即推导换算系数换算成收到基。即推导换算系数K K。煤的常规特性煤的常规特性煤成分基准间的换算煤成分基准间的换算 煤煤的的发发热热量量（kJ/kg)kJ/kg)单单位位质质量量的的煤煤完完全全燃燃烧烧时所释放的热量时所释放的热量 低低位位发发热热量量（Q Qnetnet）高高位位发发热热量量减减去去水水蒸蒸气气凝凝结结放放出出的的汽汽化化潜潜热热后后，称称为为低低位位发发热热量量（燃燃料料在在锅锅炉炉中的实际发热量）。中的实际发热量）。高高位位发发热热量量(Q Qgrgr)煤煤的的理理论论发发热热量量。由由实实验验测测得得的的弹弹筒筒发发热热量量（Q Qb b）减减去去硫硫和和氮氮生生成成酸酸的的校校正正值值确定（式确定（式2-92-9）煤的常规特性煤的常规特性煤的发热量煤的发热量氧弹式量热计氧弹式量热计 煤的常规特性煤的常规特性 标准煤标准煤 收到基低位发热量为收到基低位发热量为29310 kJ/kg29310 kJ/kg的的燃料为标准煤燃料为标准煤(7000(7000大卡大卡)标准煤耗量标准煤耗量 式中式中 、分别为标准煤耗量与实际煤耗量分别为标准煤耗量与实际煤耗量 相关概念相关概念煤的常规特性煤的常规特性 高温下煤灰的熔融性高温下煤灰的熔融性 用灰熔点表示，煤灰的用灰熔点表示，煤灰的角锥法角锥法确定确定 变形温度变形温度 DTDT（原（原t t1 1）软化温度软化温度 STST（原（原t t2 2）流动温度流动温度 FTFT（原（原t t3 3）判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。影响结渣性的主要因素是煤灰分和灰熔点。煤影响结渣性的主要因素是煤灰分和灰熔点。煤的灰分高、灰熔占低，结渣率就高。的灰分高、灰熔占低，结渣率就高。煤灰的熔融特性煤灰的熔融特性煤的常规特性煤的常规特性 影响因素影响因素 煤灰的化学组成煤灰的化学组成 煤灰中煤灰中酸性氧化物（酸性氧化物（SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3等等）使灰熔点提高；使灰熔点提高；碱性氧化物（碱性氧化物（FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO等等）使灰熔点降低使灰熔点降低 煤灰周围高温介质的性质煤灰周围高温介质的性质 氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中，氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中，灰熔点较低灰熔点较低 煤灰的熔融特性煤灰的熔融特性煤的常规特性煤的常规特性 挥发分挥发分 V V V V的含量代表了煤的地质年龄，的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程地质年龄越短，煤的碳化程度越浅度越浅,V,V含量越多含量越多煤中煤中V V对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响 V V含量越多（含量越多（C C含量越少），含量越少），V V中含中含O O量亦多，其中的可燃量亦多，其中的可燃 成分相应减少，这时，成分相应减少，这时，煤的热值低煤的热值低 V V含量越多，含量越多，煤的着火温度低煤的着火温度低，易着火燃烧，易着火燃烧 V V 多，多，V V着火燃烧着火燃烧造成高温，造成高温，有利于碳的着火、燃烧有利于碳的着火、燃烧 V V 多，多，V V挥发使挥发使煤的孔隙多，反应表面积大煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快，反应速度加快 V V 多，煤中难燃的多，煤中难燃的固定碳含量少固定碳含量少，煤易于燃尽，煤易于燃尽 水分水分M M、灰分、灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成分相对减少，高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低煤的热值低 M M、A A 高，高，M M 蒸发、蒸发、A A熔融均要吸热，熔融均要吸热，炉膛温度降低炉膛温度降低 M M、A A 高，高，增加着火热或包裹碳粒增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧，使煤着火、燃烧与燃尽困难；与燃尽困难；M M、A A 高，高，q q2 2、q q3 3、q q4 4、q q6 6 增加，增加，热效率下降热效率下降 M M、A A 高，高，过热器易超温过热器易超温 M M、A A 高，高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M M、A A 高，高，煤粉制备困难或增加能耗煤粉制备困难或增加能耗 煤中煤中M M、A A对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响 灰熔点（灰熔点（STST）灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。炉运行的安全性和经济性。对于固态排渣炉，对于固态排渣炉，ST 1350ST6.56.59 921.021.0贫煤贫煤 低挥发份煤低挥发份煤99191918.518.5烟煤烟煤 中挥发份煤中挥发份煤 高挥发份煤高挥发份煤191927272727404016.516.515.515.5褐煤褐煤 超高挥发份超高挥发份 煤煤404011.511.5煤的分类煤的分类电厂锅炉用煤分类电厂锅炉用煤分类 无烟煤无烟煤 碳化程度高，含碳量很高碳化程度高，含碳量很高，达，达95%95%，杂质很少，杂质很少，发热量很高发热量很高,约为约为250002500032500 kJ/kg32500 kJ/kg；挥发分很少挥发分很少，小于，小于10%10%，V Vdafdaf析出的温度较高析出的温度较高（可达（可达400400），着火和燃尽均较困难），着火和燃尽均较困难,储存时不储存时不易自燃易自燃煤的分类煤的分类发电厂煤的分类及燃烧特性发电厂煤的分类及燃烧特性 褐煤褐煤 碳化程度低，含碳量低，碳化程度低，含碳量低，约为约为404050%50%，水分，水分及灰分很高，发热量低及灰分很高，发热量低,约约100001000021000 kJ/kg21000 kJ/kg；挥发分含量高挥发分含量高，约，约404050%50%，甚至，甚至60%60%，挥发，挥发分的析出温度低（分的析出温度低（200200），着火及燃烧均较），着火及燃烧均较容易容易 煤的分类煤的分类发电厂煤的分类及燃烧特性发电厂煤的分类及燃烧特性 烟煤烟煤 碳化程度次于无烟煤，含碳量较高碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为，一般为404060%,60%,杂质少，发热量较高杂质少，发热量较高,约为约为200002000030000 30000 kJ/kgkJ/kg；挥发分含量较高挥发分含量较高，约，约101045%45%，着火及燃烧均，着火及燃烧均较容易较容易 煤的分类煤的分类发电厂煤的分类及燃烧特性发电厂煤的分类及燃烧特性 贫煤贫煤 挥发分含量挥发分含量101020%20%的烟煤的烟煤 挥发份较少，挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃性质介于无烟煤与烟煤之间，燃烧性能方面比较接近无烟煤；烧性能方面比较接近无烟煤；劣质烟煤劣质烟煤 挥发份挥发份202030%30%；但水分高，灰分；但水分高，灰分更高的烟煤更高的烟煤 发热量低，发热量低，为为110001100012500 kJ/kg12500 kJ/kg 这两种烟煤着火及燃烧均较困难这两种烟煤着火及燃烧均较困难 煤的分类煤的分类发电厂煤的分类及燃烧特性发电厂煤的分类及燃烧特性 锅炉的组成部分：锅炉的组成部分：锅的组成部分：锅的组成部分：汽包汽包(锅筒锅筒)、水冷壁、过热器、省煤器；、水冷壁、过热器、省煤器；炉的组成部分：炉的组成部分：炉膛、燃烧器。炉膛、燃烧器。锅炉本体：锅炉本体：炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。锅炉的其他重要辅机：锅炉的其他重要辅机：燃料输配送装置、送引风装置、给排水装置、水处理设燃料输配送装置、送引风装置、给排水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰、脱硫脱硝系统、控制系统等备及管道、除尘及除灰、脱硫脱硝系统、控制系统等 第三章第三章 锅炉的组成及工作过程锅炉的组成及工作过程1 1、锅筒：锅筒的作用是汇集、储存、净化蒸汽和补充给水。、锅筒：锅筒的作用是汇集、储存、净化蒸汽和补充给水。热水锅炉锅筒内全部装的是热水，而蒸汽锅炉锅筒装的是热水锅炉锅筒内全部装的是热水，而蒸汽锅炉锅筒装的是热水喝蒸汽。热水喝蒸汽。单锅筒的蒸汽锅炉，锅筒的下半部全部是热水，锅筒单锅筒的蒸汽锅炉，锅筒的下半部全部是热水，锅筒的上半部为蒸汽空间。的上半部为蒸汽空间。2 2、水冷壁：水冷壁是布置在水管锅炉炉膛四周的辐射受、水冷壁：水冷壁是布置在水管锅炉炉膛四周的辐射受热面。热面。炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管，水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。壁管，水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。3 3、对流管束：、对流管束：电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。4 4、过热器：通过对流换热和辐射热将汽包、过热器：通过对流换热和辐射热将汽包(锅筒锅筒)出出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，提高蒸汽品质。来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，提高蒸汽品质。5 5、再热器：布置于过热器后部，烟气通过对流换热、再热器：布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从汽轮机高压缸抽出的蒸汽在再热器中加热，称为再热将从汽轮机高压缸抽出的蒸汽在再热器中加热，称为再热过程，过程，6 6、省煤器：它使给水在进入锅筒之前，利用排烟余热、省煤器：它使给水在进入锅筒之前，利用排烟余热来提高给水温度的热交换器，作用是提高给水温度来提高给水温度的热交换器，作用是提高给水温度(通常通常低于饱和温度或达到饱和温度低于饱和温度或达到饱和温度)，减少排烟损失，提高锅，减少排烟损失，提高锅炉热效率。炉热效率。7 7、空气预热器：空气在进入炉膛之前被加热到一定温、空气预热器：空气在进入炉膛之前被加热到一定温度，以改善炉内的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅度，以改善炉内的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅炉的热效率。炉的热效率。1、锅炉的工作过程锅炉的工作过程锅炉运行同时进行三个过程锅炉运行同时进行三个过程燃烧过程燃烧过程传热过程传热过程水的水的加热或汽化过程。加热或汽化过程。什么是燃烧什么是燃烧燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反应的过程，燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反应的过程，这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度和浓度条件、一定的时间和空间条件。度和浓度条件、一定的时间和空间条件。要燃烧，必须同时具备以下三个因素要燃烧，必须同时具备以下三个因素1、必须有可燃物（燃料）。、必须有可燃物（燃料）。2、具有能使可燃物着火燃烧的温度。、具有能使可燃物着火燃烧的温度。3、必须备有充分提供氧或新鲜空气的助燃物。、必须备有充分提供氧或新鲜空气的助燃物。缺少上述其中任意一因素，燃烧是不能进行的。只有三缺少上述其中任意一因素，燃烧是不能进行的。只有三个因素同时存在，才能引起燃烧个因素同时存在，才能引起燃烧2 2、煤的燃烧、煤的燃烧煤从进入炉膛到燃烧完毕煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般要经过预热干燥、干馏一般要经过预热干燥、干馏,挥挥发分着火发分着火,以及焦炭燃烧和燃尽四个阶段。以及焦炭燃烧和燃尽四个阶段。1 1 予热干燥予热干燥:100:100105,105,水蒸发水蒸发,煤烘干。煤烘干。2 2 干馏干馏:180:180250250时时,烟煤的挥发分析出。烟煤的挥发分析出。3 3 挥发分着火挥发分着火:400:400500500时烟煤的挥发分开始着火。时烟煤的挥发分开始着火。4 4 焦炭燃烧和燃尽焦炭燃烧和燃尽:约占约占90%90%的燃烧时间。的燃烧时间。以上四个阶段是连续交错进行的。以上四个阶段是连续交错进行的。燃料进入锅炉燃烧的基本过程：燃料进入锅炉燃烧的基本过程：燃烧炉膛燃烧炉膛(或炉排或炉排)除渣设备。除渣设备。烟气的基本流程是：烟气的基本流程是：高温烟气高温烟气 水冷壁水冷壁 过热器过热器 再热器再热器 尾部受热面尾部受热面(省、空省、空)引风机引风机 除尘、脱硫除尘、脱硫 烟囱烟囱辐射 辐射+对流 对流 对流 水的加热或汽化过程水的加热或汽化过程该过程是饱和蒸汽的生产过程。给水经过除氧器该过程是饱和蒸汽的生产过程。给水经过除氧器除氧后由给水泵将水送到省煤器，水在省煤器中被除氧后由给水泵将水送到省煤器，水在省煤器中被加热到某一温度后进入锅筒，然后沿下降管下行到加热到某一温度后进入锅筒，然后沿下降管下行到水冷壁进口集箱，经适当分配后注入水冷壁管，水水冷壁进口集箱，经适当分配后注入水冷壁管，水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸汽的混合物，上升进入锅筒内，由汽水分离装和蒸汽的混合物，上升进入锅筒内，由汽水分离装置分离，蒸汽由锅筒上部流入过热器，分离下来的置分离，蒸汽由锅筒上部流入过热器，分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混合物的分离设水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备。备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备。蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定温度和过蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定温度和过热度的过热蒸汽。热度的过热蒸汽。汽机主凝结水汽机主凝结水水水水水汽水混合物汽水混合物给水泵给水泵省煤器省煤器汽包汽包汽水分离器汽水分离器化学补充水化学补充水汽水混合物汽水混合物下降管下降管下联箱下联箱水冷壁水冷壁上联箱上联箱导汽管导汽管水水水水水水汽水混合物汽水混合物汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热器过热器汽轮机（用户）汽轮机（用户）锅炉的工作过程及系统锅炉的工作过程及系统汽汽 水水 系系 统统 第四章第四章 热效率热效率热热 效效 率率:燃料在炉中燃烧放出的热量称为热效率。燃料在炉中燃烧放出的热量称为热效率。燃料在炉中燃烧释放出的热量，不可能全部被水和蒸汽燃料在炉中燃烧释放出的热量，不可能全部被水和蒸汽全部吸收，总有一部分未被利用而损失掉。全部吸收，总有一部分未被利用而损失掉。式中式中 输入热量输入热量 Q Q1 1 有效利用热有效利用热 Q Q2 2 排烟热损失排烟热损失 Q Q3 3 气体未完全燃烧热损失气体未完全燃烧热损失 Q Q4 4 固体未完全燃烧热损失固体未完全燃烧热损失 Q Q5 5 散热损失散热损失 Q Q6 6 其他热损失其他热损失锅炉热平衡锅炉热平衡锅炉热平衡方程式锅炉热平衡方程式排烟损失排烟损失Q2Q2：随烟气的排出而被带走的热量，叫排烟热损失。它是随烟气的排出而被带走的热量，叫排烟热损失。它是锅炉热损失中最大的一项，约为锅炉热损失中最大的一项，约为48%48%，影响这项损失，影响这项损失的主要因素是烟气容积及排烟温度，烟气容积大排烟的主要因素是烟气容积及排烟温度，烟气容积大排烟温度高，则排烟带走热损失也大。温度高，则排烟带走热损失也大。化学未完全燃烧损失化学未完全燃烧损失Q3Q3：燃料在燃烧过程中所产生的可燃性气体，能完全燃烧燃料在燃烧过程中所产生的可燃性气体，能完全燃烧而随烟气排出，造成的热损失，叫化学未完全燃烧损而随烟气排出，造成的热损失，叫化学未完全燃烧损失。影响这项损失的主要因素是燃料的挥发份含量，失。影响这项损失的主要因素是燃料的挥发份含量，炉内过剩空气系数，炉膛的温度和气流的混合等情况。炉内过剩空气系数，炉膛的温度和气流的混合等情况。散热损失散热损失Q5Q5：锅炉机组露出于大气中的金属结构，炉墙烟道等，向外界空锅炉机组露出于大气中的金属结构，炉墙烟道等，向外界空气散失的热量叫散热损失。这种损失与锅炉机组的外表面气散失的热量叫散热损失。这种损失与锅炉机组的外表面积大小，保温及绝热情况有直接关系。积大小，保温及绝热情况有直接关系。灰渣物理热损失灰渣物理热损失Q6Q6：具有较高温度的灰渣排出炉外而带走的一部分热量，叫灰渣具有较高温度的灰渣排出炉外而带走的一部分热量，叫灰渣物理热损失。物理热损失。机械未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失Q4Q4：燃料在炉膛燃烧时，常常有一部分固体可燃物和飞灰一起被燃料在炉膛燃烧时，常常有一部分固体可燃物和飞灰一起被带出炉外，还有一部分固体可燃物则落到灰斗中随灰渣一带出炉外，还有一部分固体可燃物则落到灰斗中随灰渣一起排走。这两部份可燃物未能完全燃烧，它们的热能未被起排走。这两部份可燃物未能完全燃烧，它们的热能未被利用面造成了损失，叫机械未完全燃烧损失。其中飞灰损利用面造成了损失，叫机械未完全燃烧损失。其中飞灰损失是我厂锅炉最重要的一项机械未完全燃烧损失。燃料的失是我厂锅炉最重要的一项机械未完全燃烧损失。燃料的性质、煤粉水分细度、炉膛温度，锅炉负荷和炉内空气动性质、煤粉水分细度、炉膛温度，锅炉负荷和炉内空气动力条件等都严重影响这项损失。力条件等都严重影响这项损失。式中式中 燃料的物理显热；燃料的物理显热；外来热源加热空气时带入的热量；外来热源加热空气时带入的热量；雾化燃油所用蒸汽带入的热量雾化燃油所用蒸汽带入的热量锅炉热平衡锅炉热平衡锅炉输入热量锅炉输入热量 QrQr 热效率热效率 正平衡正平衡 反平衡反平衡 燃料消耗量燃料消耗量 计算燃料消耗量计算燃料消耗量锅炉热平衡锅炉热平衡热效率热效率glgl与燃料消耗量与燃料消耗量 B B 燃燃烧烧器器的的作作用用是是将将燃燃料料与与燃燃烧烧所所需需空空气气按按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛其主要作用为：其主要作用为：向锅炉炉膛内输送燃料和空气；向锅炉炉膛内输送燃料和空气；组织燃料和空气及时、充分地混合；组织燃料和空气及时、充分地混合；保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅速、完全地燃尽。速、完全地燃尽。煤粉燃烧器煤粉燃烧器第五章第五章燃烧器的作用燃烧器的作用 一一次次风风 携携带带煤煤粉粉送送入入燃燃烧烧器器的的空空气气。主主要要作作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要 二次风二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用的扰动和混合的作用 三次风三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有用细粉分离器排出的含有10%10%15%15%细粉的乏气，由细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风煤粉燃烧器煤粉燃烧器通过燃烧器的空气通过燃烧器的空气 直流射流的主要特点：直流射流的主要特点：沿流动方向的速度衰减比较慢沿流动方向的速度衰减比较慢 具有比较稳定的射流核心区具有比较稳定的射流核心区 一次风和二次风的后期混合比较强一次风和二次风的后期混合比较强直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器 直直流流燃燃烧烧器器的的一一、二二、三三次次风风分分别别由由垂垂直直布布置置的的一一组组圆圆形形或或矩矩形形的的喷喷口口以以直直流流湍湍流流自自由由射射流流的的形形式式喷喷入入炉炉膛膛，根根据据燃燃煤煤特特性性不不同同，一一、二二次次风风喷喷口口的排列方式可分为的排列方式可分为均等配风和分级配风。均等配风和分级配风。均均等等配配风风燃燃烧烧器器一一、二二次次风风喷喷口口相相间间布布置置，即即在在二二个个一一次次风风喷喷口口之之间间均均等等布布置置一一个个或或二二个个二二次次风风喷喷口口，各各二二次次风风喷喷口口的的风风量量分分配较均匀配较均匀 均均等等配配风风燃燃烧烧器器一一、二二次次风风口口间间距距较较小小有有利利于于一一、二二次次风风的的较较早早混混合合，使使一一次次风风煤煤粉粉气气流流着着火火后后能能迅迅速速获获得得足足够够的的空空气气，达达到到完全燃烧完全燃烧 均均等等配配风风适适用用于于燃燃用用高高挥挥发发分分煤煤种种，常称为常称为烟煤、褐煤型配风方式烟煤、褐煤型配风方式 直流燃烧器直流燃烧器均等配风直流燃烧器均等配风直流燃烧器 分分级级配配风风燃燃烧烧器器一一次次风风喷喷口口相相对对集集中中布布置置，并并靠靠近近燃燃烧烧器器的的下下部部，二二次次风风喷喷口口则则分分层层布布置置，一一、二二次次风风喷喷口口间间保保持持较较大大的的距距离离(160-350mm)(160-350mm)，燃燃烧烧所所需需要要的的二二次次风风分分阶阶段段送送入入燃燃烧烧的的煤煤粉粉气气流流中中，强强化化气气流的后期混合，流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽促使燃料燃烧与燃尽直流燃烧器直流燃烧器分级配风直流燃烧器分级配风直流燃烧器 分分级级配配风风燃燃烧烧器器一一次次风风喷喷口口高高宽宽比比大大，卷卷吸吸量量大大；煤煤粉粉气气流流相相对对集集中中，火火焰焰中中心心温度高，有利于低挥发分煤的着火、燃烧温度高，有利于低挥发分煤的着火、燃烧 分分级级配配风风适适合合于于燃燃用用低低挥挥发发分分煤煤种种或或劣劣质烟煤，常称为质烟煤，常称为无烟煤、贫煤型配风方式无烟煤、贫煤型配风方式 直流燃烧器直流燃烧器分级配风直流燃烧器分级配风直流燃烧器 下二次风下二次风 防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉直接落入灰斗；托住火焰不致过分下冲，避免冷直接落入灰斗；托住火焰不致过分下冲，避免冷灰斗结渣，灰斗结渣，风量较小风量较小 中二次风中二次风 是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需氧气和湍流扰动的主要风源，氧气和湍流扰动的主要风源，风量较大风量较大 上二次风上二次风 提供适量的空气保证煤粉燃尽，是提供适量的空气保证煤粉燃尽，是分级配风方式煤粉燃烧和燃尽的主要风源，分级配风方式煤粉燃烧和燃尽的主要风源，风量风量较大较大直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器各层二次风的作用直流燃烧器各层二次风的作用 燃尽风燃尽风 喷口位于整组燃烧器的最上部（三次喷口位于整组燃烧器的最上部（三次风喷口之上），送入剩余风喷口之上），送入剩余15%15%的空气，实现富氧燃的空气，实现富氧燃烧，抑制燃烧区段温度，达到分级燃烧目的，有效烧，抑制燃烧区段温度，达到分级燃烧目的，有效减少炉内减少炉内NONOX X生成量，有利于燃料的燃尽生成量，有利于燃料的燃尽 周界风周界风 位于一次风喷口的四周，周界风的风位于一次风喷口的四周，周界风的风层薄；风量小；风速较高。可防止喷口烧坏，适应层薄；风量小；风速较高。可防止喷口烧坏，适应煤质的变化煤质的变化直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器各层二次风的作用直流燃烧器各层二次风的作用直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器四角布置切圆燃烧方式直流燃烧器四角布置切圆燃烧方式第六章第六章 排污装置排污装置1 1、排污的作用：、排污的作用：锅炉在运行中，由于锅水不锅炉在运行中，由于锅水不断蒸发、浓缩，炉水中含盐量不断增加。所断蒸发、浓缩，炉水中含盐量不断增加。所谓的排污即是连续或定期从锅内排出一部分谓的排污即是连续或定期从锅内排出一部分含高量盐度的锅水和锅炉底部泥渣、水垢等含高量盐度的锅水和锅炉底部泥渣、水垢等杂质，以达到保持锅水质量的目的。杂质，以达到保持锅水质量的目的。2 2、定期排污装置、定期排污装置 定期排污装置设在锅筒、集箱的最低处，定期排污装置设在锅筒、集箱的最低处，主要是排